浅析防洪工程中的生态护坡

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  [摘 要] 生态护坡不仅具有传统护坡的功能。而且还融入了景观、文化和生态等多方面内容,从而可以实现人与自然的和谐共处。在对生态护坡概念分析的基础上.剖析了生态护坡的内涵,介绍了目前主要的生态型护坡技术,并对其优缺点进行了评价,最后提出了生态护坡技术创新时应该注意的问题。
  [关键词] 防洪工程;生态护坡;技术;
  
  引言
  生态护坡,是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行支护,形成由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术。传统的边坡工程,对边坡的处理主要是强调其强度功效,却往往忽视了其对环境的破坏;生态护坡作为岩土工程与环境工程相结合的产物,它兼顾了防护与环境两方面的功效,是一种很有效的护坡、固坡手段。
  一、生态护坡的内涵
  生态护坡,是指“用活的植物.单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合,以减轻坡面的不稳定性和侵蚀“,其途径与手段是利用植披进行坡面保护和侵蚀控制。目前,工程界更直观地把它称为”边坡绿化“。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提,在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时,兼顾工程的环境效应和生物效应,以达到一种土体和生物相互涵养,适合生物生长的仿自然状态。
  二、生态护坡的技术
  (1)液压喷播植草护坡
  液压喷播植草护坡,是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施,是将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀,通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。
  (2)客土植生植物护坡
  客土植生植物护坡,是将保水剂、粘合剂、抗蒸腾剂、团粒剂、植物纤维、泥炭土、腐殖土、缓释复合肥等一类材料制成客土,经过专用机械搅拌后吹附到坡面上,形成一定厚度的客土层,然后将选好的种子同木纤维、粘合剂、保水剂、复合肥、缓释营养液经过喷播机搅拌后喷附到坡面客土层中。
  (3)人工种草护坡
  人工种草护坡,是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。
  特点:施工简单、造价低兼等。
  缺点:由于草籽播撒不均匀,草籽易被雨水冲走,种草成活率低等原因,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟,表土流失等边坡病害,导致大量的边坡病害整治、修复工程,使得该技术近年应用较少。
  (4)平铺草皮:
  平铺草皮护坡,是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。
  特点:施工简单,工程造价低、成坪时间短、护坡功效快施工季节限制少。
  适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程。是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一。
  缺点:由于前期养护管理困难,新铺草皮易受各种自然灾害,往往达不到满意的边坡防护效果,而造成坡面冲沟、表土流失、坍滑等边坡灾害。导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来,由于草皮来源紧张,使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。
  (5)生态袋护坡
  生态袋护坡,是利用人造土工布料制成生态袋,植物在装有土的生态袋中生长,以此来进行护坡和修复环境的一种护坡技术。
  特点:透水、透气、不透土颗粒、有很好的水环境和潮湿环境的适用性,基本不对结构产生渗水压力。施工快捷、方便,材料搬运轻便。
  缺点:由于空间环境所限,后期植被生存条件受到限制,整体稳定性较差。
  (6)网格生态护坡
  网格生态护坡,是由砖、石、混凝土砌块、现浇混凝土等材料形成网格,在网格中栽植植物,形成网格与植物综合护坡系统,既能起到护坡作用,同时能恢复生态、保护环境。
  网格生态护坡将工程护坡结构与植物护坡相结合,护坡效果非常好。其中现浇网格生态护坡是一种新型护坡专利技术,具有护坡能力极强、施工工艺简单、技术合理、经济实用等优点,是新一代生态护坡技术,具有很大的实用价值。
  三、防洪工程生态护坡的发展方向
  我国20世纪90年代初出现了生态护坡的概念。1991年河道堤防管理部门开始注意到生态护坡。进入21世纪,随着我国经济快速发展,生态与环境恶化日益加重,特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革,一些能减少水污染、与自然环境和景观相适应的新型护坡不断出现,对生态护坡的研究也不断深入。
  目前,我国开始试验推广的几种生态护坡主要有:植被护坡、土工材料复合种植基护坡、植被型生态混凝土护坡和水泥生态种植基护坡。我国生态护坡建设主要是模仿学习国外经验后自主开发产品,另外也部分引进国外先进产品。正确地把握生态护坡生长习性,并选择适合本地自然条件的类型,需要明确生态护坡的本质和特点。
  (1)生态护坡并非与传统护坡完全对立
  一部分生态护坡是在传统护坡基础上发展而来,尽管国内外还没有统一的定义,但与传统护坡的区别还是明显的:生态护坡较传统护坡更具有自然生机,与周围景观相协调。生态扩坡具有一定的开放性,能保护生物的多样性,较少改变河道生物栖息环境。生态护坡材料以环保材料为主,多数为天然材料,对环境污染小。
  传统护坡主要指砌石护坡和目前大量使用的预制混凝土块。这些护坡中的干砌块石护坡随着时间久远和大自然的自我修复,与自然界达成新的平衡,与天然土坡一样,它上面也生长植被,也具备生态护坡的特征。随着时间的流逝,新的平衡在新的条件下重新建立,这是自然规律。只要我们认识到这—点,就不会把传统护坡与生态护坡完全对立。
  (2)生态护坡不等于景观护坡,景观护坡受水位线限制
  一般认为生态护坡就是植被护坡,这一观点不准确。观察水库或湖泊,可以发现其水面线与岸坡植被之间有一条明显的水平分隔带,它是由水面线涨落造成的,植被一般在水面线之上。河道边坡同样如此,植被生长受水位、季节、温度和雨量的影响,在河道边坡上呈水平分布,与护坡材料相关。但即使是天然土坡,在一定的高程之下也无法布置植被护坡,尤其是在大江大河。可以说景观护坡(植被护坡)只是生态护坡之中的一种,修建景观护坡必须首先考虑水位影响。
  (3)生态护坡不是解决河道污染的有效手段,其自然净化河道的能力有限
  人们最初设计生态护坡的目的之一是净化河道,但这一构想几乎无法实现。河流水体污染主要来自城市排污、农田化肥农药、大气酸雨,自20世纪50年代以来,发达国家都面临过水环境污染,没有哪一个国家主要依靠生态措施宋减缓或消除水污染。建没生态护坡不能夸大其白净能力,更不能寄希望它来治理污水。
  (4)生态护坡建设应适应我国自然条件和经济社会发展
  生态护坡是实现生态水利的一部分,因此发展生态护坡必须适应我国自然条件和经济社会发展的需要。护坡首先要满足防洪功能,就是说护坡主要作用是防御洪水,其他功能都服务于防洪,护坡满足生态需求同样不能因此而削弱其主导功能。生态护坡最重要的特征是恢复河流天然属性。应尽量选择天然材料,如天然石材、草皮等,尽量少用水泥和人工合成材料。天然材料产生于自然耐久性好,与河流不相排斥,即使发生化学反应也很漫长,而人工合成材料却难以做到这一点。天然材料的另一特性就是容易在河道中形成新的自然平衡,较快恢复河道天然景观。发达国家修建生态护坡的一些做法值得借鉴,但要进一步消化吸收,不能照搬。
  四、结语
  防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施,通过技术创新,来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式,是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下,对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念,使护坡工程与周围环境融为一体。
  参考文献:
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